一种全模拟PIDTEC恒温电路制造技术

本发明专利技术公开了一种全模拟PID TEC恒温电路，包括采样模块、输入模块、控制模块、驱动模块、TEC、反馈模块、供电模块，TEC的一端与反馈模块电连接，TEC的另一端与驱动模块电连接，驱动模块和反馈模块均与控制模块电连接，控制模块与输入模块电连接，输入模块与采样模块电连接，供电模块分别与输入模块、控制模块、驱动模块的电源接口端电连接，本发明专利技术通过由NPN型三极管、PNP型三极管构成的驱动模块，能够便于对TEC的预定工作端进行制冷/发热的控制，通过控制模块中的PID调节单元和反馈模块的反馈电压，能够较好的消除系统中产生的误差，使系统性能更加稳定。性能更加稳定。性能更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种全模拟PID TEC恒温电路


[0001]本专利技术涉及温度调节
，尤其涉及一种全模拟PID TEC恒温电路。

技术介绍

[0002]现代光纤通信及光纤传感系统中，激光器及光电转换器需要工作在恒温环境下，这类恒温系统通常采用半导体制冷器(TEC)作为热源/冷源，用脉宽调制技术控制流过TEC的平均电流，这种技术用于激光器、PIN管等时，具有技术成熟，易于调试的优点，但对于雪崩光电二极管(APD)这类高灵敏度的光电转换期间，流过TEC的脉冲电流产生的噪声严重影响性能，甚至无法工作，另外，恒温控制系统需要PID算法，而PID算法至少需要单片机做支撑，使得不具有单片机专业知识的科技人员难以使用该技术，为此提出了本申请。

技术实现思路

[0003]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种全模拟PID TEC恒温电路。
[0004]本专利技术提出的一种全模拟PID TEC恒温电路，包括采样模块、输入模块、控制模块、驱动模块、TEC、反馈模块、供电模块，所述驱动模块包括NPN型三极管QH、PNP型三极管QC，所述NPN型三极管QH的基极和PNP型三极管QC的基极均与控制模块电连接，所述NPN型三极管QH的发射极和PNP型三极管QC的发射极均与TEC的一端电连接，所述TEC的另一端与反馈模块电连接，所述反馈模块与控制模块电连接，所述控制模块与输入模块电连接，所述输入模块与采样模块电连接，所述供电模块分别与输入模块、控制模块、驱动模块的电源接口端电连接。
[0005]优选的，所述输入模块包括参考电压源U1、接线端子U2、第一差分放大单元、电压跟随器IC2，其中，所述第一差分放大单元包括运算放大器IC1、可调电阻RV，所述可调电阻RV的接线柱与运算放大器IC1同相输入端电连接，所述可调电阻RV的一端接地，所述运算放大器IC1的反向输入端电连接有一端公共连接的电阻RS1、电阻RS20、电阻RS21，其中，所述电阻RS1的另一端与接线端子U2的输出端电连接，所述电阻RS21的另一端接地，所述电阻RS20的另一端与运算放大器IC1的输出端电连接，所述参考电压源U1的输出端分别与可调电阻RV的另一端、电压跟随器IC2的同相输入端电连接；所述采样模块包括温度传感器ST，所述温度传感器ST与接线端子U2电连接。
[0006]优选的，所述控制模块包括相互耦接的第二差分放大单元、PID调节单元、输出单元。
[0007]优选的，所述第二差分放大单元包括运算放大器IC3、可调电阻RST、电阻RST1、电阻RST2、电阻RST0，所述运算放大器IC3的同相输入端与可调电阻RST的接线柱电连接，所述可调电阻RST的一端接地，所述可调电阻RST的另一端与电阻RST1电连接并设置有第一公共节点，所述第一公共节点与电压跟随器IC2的输出端电连接，所述电阻RST2的一端接地且另一端与电阻RST1电连接，所述电阻RST2与电阻RST1之间设置有第二公共节点，所述第二公共节点分别与运算放大器IC3的反相输入端、电阻RST0的一端电连接，所述电阻RST0的另一
端与运算放大器IC3的输出端电连接。
[0008]优选的，所述PID调节单元包括运算放大器IC4、电容C11、电容C9、电容C10、以及电阻R5、电阻R7、电阻R6、电阻R92；
[0009]所述电容C11、电阻R7串联后形成PID调节单元微分电路；PID调节单元微分电路与所述电阻R5并联连接成，其中，电阻R5的一端与运算放大器IC4的反相输入端电连接，电阻R5的另一端与运算放大器IC1的输出端电连接；所述R6、C9、C10、R92组成PID调节单元积分电路，所述C9与电阻R6串联，所述电容C10与电阻R6、电容C9形成的串联电路进行并联，所述R92与所述C9并联；且所述PID调节单元积分电路的一端与运算放大器IC4的反相输入端电连接，所述PID调节单元积分电路的另一端与运算放大器IC4的输出端电连接，所述运算放大器IC4同相输入端与运算放大器IC3的输出端电连接；所述PID调节单元微分电路与PID调节单元积分电路串联。
[0010]优选的，所述输出单元包括运算放大器IC5和电阻RPIDX、电阻RPIDD，所述电阻RPIDX的一端与运算放大器IC4的输出端电连接，电阻RPIDX的另一端与运算放大器IC5的同相输入端电连接，所述电阻RPIDD的一端接地，电阻RPIDD的另一端与IC5的同相输入端电连接。
[0011]优选的，所述NPN型三极管QH的基极和与PNP型三极管QC的基极均与运算放大器IC5的输出端电连接。
[0012]优选的，所述反馈模块包括电阻RSMP，所述电阻RSMP的一端接地，电阻RSMP的另一端分别与运算放大器IC5的反相输入端、TEC的另一端电连接。
[0013]优选的，所述供电模块具体为标准电压为
±
5V的双电源。
[0014]本专利技术，所提出的全模拟PID TEC恒温电路，具有以下有益效果：
[0015]1、通过设有的驱动模块，能够根据电压的情况自动调节TEC两端的电压，不需要人为参与；
[0016]2、输入模块设置有第一差分放大单元，控制模块设置有第二差分放大单元，通过设有的第一差分放大单元和第二差分放大单元，可以较好的消除伴随输入信号进入整个系统的干扰信号，使得TEC的工作状态更加的稳定，同时能够提高器件的使用寿命；
[0017]3、通过设有的PID调节单元，能够进一步的消除系统中的误差；
[0018]4、反馈模块中的电阻RSMP作为取样电阻可以取样TEC一端的电压值，电阻RSMP能够较好的监测TEC的工作电压状态，并将工作电压值反馈给运算放大器IC5，通过运算放大器IC5来消除整个工作系统的干扰信号。
附图说明
[0019]图1为本专利技术提出的全模拟PID TEC恒温电路的模拟电路结构示意图。
具体实施方式
[0020]参照图1，本实施例提供一种全模拟PID TEC恒温电路，通过温度传感器ST检测外部温度，并通过输入模块、控制模块和驱动模块对TEC的预定工作端进行制冷/发热的控制。
[0021]为达到上述技术效果，本实施例中全模拟PID TEC恒温电路的技术方案如下：全模拟PID TEC恒温电路包括采样模块、输入模块、控制模块、驱动模块、TEC、反馈模块、供电模
块；
[0022]采样模块包括温度传感器ST，在本专利技术的实施例中，温度传感器ST具体为一个热敏电阻件，温度传感器ST的使用需要与接线端子U2相互配合，接线端子U2为一个封装元件，接线端子U2的内部设置有可接入负载温度传感器ST的工作电路，工作电路的电能由供电模块的标准电压为5V的电源提供，接线端子U2的输出端输出温度传感器ST两端的电压至运算放大器IC1，运算放大器IC1与可调电阻RV、电阻RS1、电阻RS21、电阻RS20共同构成第一差分放大单元，运算放大器IC1的同相输入端与可调电阻RV的接线柱电连接，可调电阻RV的一端与参考电压源U1电连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全模拟PIDTEC恒温电路，包括采样模块、输入模块、控制模块、驱动模块、TEC、反馈模块、供电模块，其特征在于，所述驱动模块包括NPN型三极管QH、PNP型三极管QC，所述NPN型三极管QH的基极和PNP型三极管QC的基极均与控制模块电连接，所述NPN型三极管QH的发射极和PNP型三极管QC的发射极均与TEC的一端电连接，所述TEC的另一端与反馈模块电连接，所述反馈模块与控制模块电连接，所述控制模块与输入模块电连接，所述输入模块与采样模块电连接，所述供电模块分别与输入模块、控制模块、驱动模块的电源接口端电连接。2.根据权利要求1所述的全模拟PIDTEC恒温电路，其特征在于，所述输入模块包括参考电压源U1、接线端子U2、第一差分放大单元、电压跟随器IC2，其中，所述第一差分放大单元包括运算放大器IC1、可调电阻RV，所述可调电阻RV的接线柱与运算放大器IC1同相输入端电连接，所述可调电阻RV的一端接地，所述运算放大器IC1的反向输入端电连接有一端公共连接的电阻RS1、电阻RS20、电阻RS21，其中，所述电阻RS1的另一端与接线端子U2的输出端电连接，所述电阻RS21的另一端接地，所述电阻RS20的另一端与运算放大器IC1的输出端电连接，所述参考电压源U1的输出端分别与可调电阻RV的另一端、电压跟随器IC2的同相输入端电连接；所述采样模块包括温度传感器ST，所述温度传感器ST与接线端子U2电连接。3.根据权利要求1所述的全模拟PIDTEC恒温电路，其特征在于，所述控制模块包括相互耦接的第二差分放大单元、PID调节单元、输出单元。4.根据权利要求3所述的全模拟PIDTEC恒温电路，其特征在于，所述第二差分放大单元包括运算放大器IC3、可调电阻RST、电阻RST1、电阻RST2、电阻RST0，所述运算放大器IC3的同相输入端与可调电阻RST的接线柱电连接，所述可调电阻RST的一端接地，所述可调电阻RST的另一端与电阻RST1电连接并设置有第一公共节点，所述第一公共节点与电压跟随器IC2的输出端电连接，所述电阻RST2的一端接地且另一端与电阻RST1电连接，所述电阻RST2与电阻RST1之间设置有第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张月宇，张伟，李德成，蒋鸿鹏，张悦，王磊，周捷，崔文杰，
申请(专利权)人：临沂蓝天热力有限公司，
类型：发明
国别省市：